Apa Guna Winglet pada Pesawat Terbang?

Sudah umum diketahui bahwa udara di sekitar kita mengandung tekanan. Sudah biasa pula diamati adanya pergerakan udara yang kita sebut angin. Tetapi barangkali muncul keingin-tahuan, adakah hubungan antara tekanan dan kecepatan udara ? Lalu adakah juga kaitannya dengan pesawat terbang ?

Profil

Pada tahun 1738 Daniel Bernoulli seorang ahli matematika menuliskan hubungan antara tekanan dan kecepatan gas atau cairan, yang kemudian dikenal sebagai prinsip Bernoulli. Menurut rumusnya secara disederhanakan, tekanan pada suatu aliran gas ditambah kuadrat kecepatan harus tetap besarnya.

Artinya jika kecepatan aliran meningkat, tekanannya pasti surut. Udara yang diam (kecepatannya nol) akan bertekanan lebih besar ketimbang udara yang bergerak cepat.

Pada pesawat terbang, penampang sayap mempunyai profil khusus yaitu cembung di atas, agak datar di bawah (lihat gambar). Ketika pesawat bergerak melaju, udara dibelah oleh sayap sehingga lewat di atas dan di bawah sayap, lalu menyatu kembali seperti udara semula. Tetapi karena permukaan atas berbentuk cembung, lebih panjang lintasan yang harus ditempuh udara. Artinya relatif terhadap pesawat terbang, yang lewat di atas sayap itu lebih cepat dari pada yang menyusur di bawah.

Jelas dari prinsip Bernoulli bahwa di atas sayap, tekanan udara lebih rendah ketimbang di bawah sayap. Inilah yang menghasilkan gaya angkat yang memungkinkan pesawat melayang tidak jatuh. Jadi burung terbang karena mengepakkan sayap, pesawat bisa melayang karena profil sayapnya.

Langsung saja yang bertekanan lebih tinggi menyerbu masuk ke daerah tekanan rendah. Tidak ada saluran, sehingga udara menyerobot tidak teratur, menghasilkan gerak-gerak dan putaran yang liar. Terjadilah turbulensi atau pusaran udara di ujung sayap.

Gerak-gerak berputar pada turbulensi tentu butuh energi. Dari mana diambil ? Satu-satunya sumber adalah gerak maju sayap. Maka terkuraslah energi pesawat terbang secara sia-sia. Sebenarnya tidak banyak, tetapi buat penerbangan jarak jauh akan berarti juga kerugiannya.

Dasar manusia cerdik, ditemukanlah solusi. Sederhana saja. Pada ujung sayap dipasang sirip kecil yang tegak dan disebut winglet, kadang-kadang merupakan bagian sayap yang ditekuk ke atas (lihat foto), seperti dapat dilihat pada banyak pesawat penumpang. Oleh winglet, tekanan lebih tinggi tetap dipisahkan dari tekanan yang rendah, dilarang untuk menyerbu. Aman jadinya, tidak timbul turbulensi.

Ini sangat menguntungkan terutama untuk penerbangan jauh. Di samping karena kemajuan mesin, adanya winglet memungkinkan perjalanan tanpa banyak persinggahan untuk pengisian bahan bakar. Penghematan energi yang dewasa ini susah payah dicari pun tercapai. Siapa bilang solusi teknologi selalu membutuhkan bentuk yang rumit ?